超高周波

極超短波（UHF）は、 300メガヘルツ（MHz）から3 ギガヘルツ（GHz）の範囲の 無線周波数のITU指定であり、波長が1メートルから10分の1メートル（1デシメートル）の範囲にあるため、デシメートル帯とも呼ばれています。UHF帯を超える周波数の電波は、超短波（SHF）またはマイクロ波周波数範囲に分類されます。より低い周波数の信号は、VHF（超短波）またはそれ以下の帯域に分類されます。UHF無線波は主に見通し線によって伝播します。丘や大きな建物によって遮られますが、建物の壁を通過する送信は屋内で受信できるほど強力です。テレビ放送、携帯電話、 GPSを含む衛星通信、Wi-FiやBluetoothを含む個人用無線サービス、トランシーバー、コードレス電話、衛星電話、その他多数のアプリケーションに使用されます。

IEEEはUHFレーダー帯域を300MHzから1GHzの周波数と定義しています。^[1]他の2つのIEEEレーダー帯域はITU UHF帯域と重複しています。1〜2GHzのL帯域と2〜4GHzの S帯域です。

UHF帯の電波は、ほぼ完全に見通し内伝播（LOS）と地面の反射によって伝搬します。HF帯とは異なり、電離層（上空波伝播）または地面波からの反射はほとんどまたは全くありません。^[2] UHF電波は丘に遮られて地平線を越​​えては伝わりませんが、屋内で受信するために木の葉や建物を透過することができます。UHF波の波長は建物、木、車両、その他の一般的な物体の大きさに匹敵するため、これらの物体からの反射や回折により、特に市街地ではマルチパス伝搬によるフェージングが発生する可能性があります。大気中の水分は、長距離ではUHF信号の強度を低下（減衰）させ、減衰は周波数が高くなるにつれて大きくなります。UHFテレビ信号は、一般に、 VHFテレビ信号 などの低帯域よりも湿気による劣化が激しいです。

視程により UHF 送信の最大範囲は地形に応じて 30 ～ 40 マイル (48 ～ 64 km) 以下となるため、同じ周波数チャネルを近隣の地理的エリアの他のユーザーが再利用できます (周波数再利用)。無線中継器は、見通し線よりも長い距離が必要な場合に UHF 信号を再送信するために使用されます。

時折、条件が整えば、一日を通して大気が暖まったり冷えたりするため 、UHF 電波は対流圏ダクトを通って長距離を移動することができます。

アンテナの長さは、使用される電波の長さに関係します。波長が短いため、UHF アンテナは短くて便利なように短くなっています。UHF 周波数では、1/4 波長モノポールである最も一般的な全方向性アンテナの長さは 2.5 ～ 25 cm です。UHF 波長は十分に短いため、効率的な送信アンテナはハンドヘルド デバイスやモバイル デバイスに搭載できるほど小さく、この周波数はトランシーバー、車載双方向ラジオなどの双方向陸上移動無線システムや、コードレス電話や携帯電話などのポータブル無線デバイスに使用されます。モバイル デバイスで使用される全方向性 UHF アンテナは、通常、ショートホイップ、スリーブダイポール、ラバー ダッキー アンテナ、または携帯電話で使用される平面逆 F アンテナ(PIFA) です。より利得の高い全方向性 UHF アンテナは、ダイポールの共線アレイで作成でき、モバイル ベース ステーションやセルラー ベース ステーション アンテナに使用されます。

また、波長が短いため、高利得アンテナを小型化でき、便利です。ポイントツーポイント通信リンクや UHF テレビ受信用の高利得アンテナは、通常、八木アンテナ、対数周期アンテナ、コーナーリフレクタ アンテナ、または反射アレイ アンテナです。帯域の上端では、スロット アンテナやパラボラ アンテナが実用的になります。衛星通信では、衛星が通常、送信アンテナと受信アンテナの相対的な方向に影響を受けない円偏波を使用するため、ヘリカルアンテナやターンスタイル アンテナが使用されます。テレビ放送では、主にスロット アンテナまたは反射アレイ アンテナを改良した特殊な垂直放射器、つまりスロット シリンダー アンテナ、ジグザグ アンテナ、およびパネル アンテナが使用されます。

UHF テレビ放送チャンネルはデジタルテレビに使用されていますが、以前の帯域幅の多くは陸上移動無線システム、トランク無線、携帯電話の使用に再割り当てされています。

UHF 周波数では送信アンテナが携帯機器に取り付けられるほど小さいため、UHF スペクトルは世界中で陸上移動無線システム、商業、産業、公共安全、軍事目的の音声通信に使用される双方向無線に使用されています。個人用無線サービスの例としては、 GMRS、PMR446、UHF CB などがあります。

この帯域の最も急速に拡大している用途は、家庭、オフィス、公共の場でのWi-Fi (無線 LAN ) ネットワークです。Wi-Fi IEEE 802.11低帯域は、2412 ～ 2484 MHz で動作します。2 番目に広く使用されているのは携帯電話で、これにより、ハンドヘルドの携帯電話を公衆交換電話網やインターネットに接続できます。現在の3Gおよび4G 携帯電話ネットワークはUHF を使用しており、周波数は通信事業者や国によって異なります。 衛星電話も、 L 帯域とS 帯域でこの周波数を使用します。

• 406–406.1MHz: 移動衛星サービス^[3]
• 450.4875～451.5125 MHz:固定ポイントツーポイントリンク
• 457.50625–459.9875 MHz: 陸上移動サービス
• 476～477 MHz: UHF市民バンド（陸上移動サービス）
• 503～694 MHz:テレビ放送用のUHFチャンネル

• 430～450 MHz: アマチュア無線（70 cm 帯）
• 470～806 MHz:地上テレビ（600 MHz および 700 MHz 帯域の一部のチャンネルは空いている）
• 1452–1492 MHz:デジタル音声放送( Lバンド) ^[4]
• カナダとメキシコの他の多くの周波数割り当ては米国のものと類似している。

• 380-400 MHz:警察用地上中継無線
• 430-440 MHz: アマチュア無線 ( 70 cm 帯)
• 470-694 MHz:地上テレビ

• 406.1～420 MHz: 陸上移動業務
• 430～440MHz:アマチュア無線（70cm帯）およびアマチュア無線衛星
• 476～477 MHz: PRSパーソナル無線サービス（陸上移動サービス）
• 485～502 MHz: アナログおよびP25緊急サービス用
• 510～622 MHz:地上テレビ
• 960～1215 MHz:航空無線航行
• 1240～1300 MHz: アマチュア無線（23 cm帯）

• 380～399.9 MHz:緊急用地上基幹無線（TETRA）サービス
• 430～440 MHz: アマチュア無線（70 cm帯）
• 446.0～446.2 MHz : 欧州無免許PMRサービス => PMR446
• 457～464 MHz: 主に水道、ガス、電気業界に割り当てられているスキャンテレメトリとテレコントロール
• 606～614 MHz: 無線マイクと電波天文学
• 470～862 MHz: 以前はアナログテレビチャンネル21～69に使用されていました（2012年まで）。
  • 現在、チャンネル21から37と39から48はFreeviewデジタルテレビに使用されています。 ^[5]チャンネル55から56は以前は臨時のMUX COM7とCOM8によって使用されていました。チャンネル38は電波天文学に使用されていましたが、 PMSEユーザーがライセンスを共有してアクセスできるように解放されました。
  • 694～790MHz: ^[6]つまり、チャネル49～60が解放され、これらのチャネルを5Gセルラー通信に割り当てることができるようになりました。
  • 791～862MHz ^[7] 、すなわちチャネル61～69は、以前は認可された共有ワイヤレスマイク（チャネル69のみ）に使用されていましたが、その後4Gセルラー通信に割り当てられました。
• 863～865 MHz: 免許不要の無線システムに使用されます。
• 863～870 MHz:短距離デバイス、NarrowBand-IoTなどのLPWAN IoTデバイス。
• 870～960 MHz: 携帯電話通信（GSM900 - VodafoneとO2のみ）GSM-Rおよび将来のTETRAを含む
• 1240～1325 MHz: アマチュア無線（23 cm帯）
• 1710～1880 MHz: 2Gセルラー通信 (GSM1800)
• 1880～1900 MHz: DECT コードレス電話
• 1900～1980 MHz: 3Gセルラー通信（携帯電話のアップリンク）
• 2110～2170 MHz: 3Gセルラー通信（基地局ダウンリンク）
• 2310～2450 MHz: アマチュア無線（13 cm帯）

UHF チャンネルは、地上波チャンネルとケーブルテレビチャンネルの両方でデジタルテレビ放送に使用されます。1962 年以降、全チャンネル受信機法により、テレビ受信機には UHF チャンネルチューナー (当時のチャンネル 14 ～ 83) が搭載されることが義務付けられました。ただし、範囲が限られていることと、古いセットを交換するまで受信できるセットがほとんどなかったため、放送局にとって UHF チャンネルはVHFチャンネル (およびライセンスの販売価格が低い) ほど魅力的ではありませんでした。

米国のテレビ周波数割り当ての完全なリストは、Pan-American television frequenciesで確認できます。

900 MHz および 2.4 GHz の周辺には、 Title 47 CFR Part 15で規制されている無認可の合法的な活動 (コードレス電話、ワイヤレス ネットワーク) が大量に存在します。これらのISM 帯域(もともと産業、科学、医療機器での使用が許可されていた、無認可の高出力の周波数) は、現在ではすべての人に開放されているため、スペクトル内で最も混雑している帯域の 1 つです。2.45 GHz 周波数は、電子レンジでの使用の標準であり、 Bluetoothネットワーク デバイスに割り当てられた周波数に隣接しています。

806 MHz から 890 MHz までの周波数帯 (UHF チャンネル 70 から 83) は、1983 年に主にアナログ携帯電話用にテレビ放送サービスから削除されました。

2009年、テレビのアナログからデジタルへの無線放送の移行の一環として、698MHzから806MHz（UHFチャンネル52から69）の周波数帯がテレビ放送から削除され、他の用途に利用可能になった。たとえば、チャンネル55は、MediaFLOサービスのためにQualcommに売却されたが、これは後にAT&Tに売却され、2011年に廃止された。米国の一部の放送局には、このチャンネルを早期に空けてすぐにモバイルで使用できるようにするためのインセンティブが提供されていた。FCCが予定していたこの新たに利用可能になった周波数帯のオークションは、2008年3月に完了した。^[8]

• 225～420MHz:気象、軍用航空、連邦双方向使用を含む政府使用^[9]
• 420～450MHz: 政府無線測位、アマチュア無線衛星およびアマチュア無線（70cm帯）、MedRadio ^[10]
• 450～470 MHz: UHFビジネスバンド、一般移動無線サービス、家族無線サービス双方向「トランシーバー」、公共安全
• 470～512MHz: 低帯域テレビチャンネル14～20（2023年までに700MHz帯に移転予定の12大都市圏の公共安全陸上移動双方向無線と共有^[11]）
• 512～608 MHz: 中帯域テレビチャンネル21～36
• 608～614MHz:電波天文学および無線医療テレメトリーに使用されるチャンネル37 ^[12]
• 614～698 MHz: 2017 年 4 月にオークションにかけられたテレビチャンネル 38～51 と共有されるモバイル ブロードバンド。テレビ局は 2020 年までに移転されました。
  • 617～652 MHz: モバイルブロードバンドサービスダウンリンク
  • 652～663 MHz: ワイヤレスマイク（優先度が高い）とライセンスのないデバイス（優先度が低い）
  • 663～698 MHz: モバイルブロードバンドサービスアップリンク
• 698～806 MHz: 2008 年 3 月にオークションにかけられ、2009 年 6 月 12 日にデジタル TVへの移行が完了した後、入札者はフルに使用できるようになりました (以前のハイバンド UHF TV チャンネル 52 ～ 69)。最近では、2021 年に次世代 5G UHF 伝送帯域幅用に「無線」チャンネル 2 ～ 69 (仮想 1 ～ 36) に変更されました。
• 806～816 MHz: 公共安全および商業双方向放送（旧テレビチャンネル70～72）
• 817～824 MHz: 広帯域モバイルサービス (携帯電話) 用の ESMR バンド (旧公衆安全および商用双方向)
• 824～849 MHz: セルラー A および B フランチャイズ、端末 (携帯電話) (以前のテレビ チャンネル 73～77)
• 849～851 MHz: 民間航空空地システム ( Gogo )
• 851～861 MHz: 公共安全および商業双方向放送（旧テレビチャンネル77～80）
• 862～869 MHz: 広帯域モバイルサービス（基地局）用の ESMR 帯域（旧公衆安全および商用双方向）
• 869～894 MHz: 携帯電話 A および B フランチャイズ、基地局 (旧 TV チャンネル 80～83)
• 894～896 MHz: 民間航空空地システム ( Gogo )
• 896～901 MHz: 商用双方向無線
• 901～902 MHz: 狭帯域PCS: 商用狭帯域モバイルサービス
• 902～928 MHz: ISM バンド、アマチュア無線 ( 33 cm バンド)、コードレス電話およびステレオ、無線周波数識別、データリンク
• 928～929 MHz: SCADA、警報監視、メーター読み取りシステム、および企業内部で使用するその他の狭帯域サービス
• 929～930 MHz: ポケベル
• 930～931 MHz: 狭帯域 PCS: 商用狭帯域モバイルサービス
• 931～932 MHz: ポケベル
• 932～935 MHz: 固定マイクロ波サービス: ビデオ、オーディオ、その他のデータの配信
• 935～940 MHz: 商用双方向無線
• 940～941 MHz: 狭帯域 PCS: 商用狭帯域モバイルサービス
• 941～960 MHz: 混合スタジオ送信機固定リンク、SCADA、その他。
• 960～1215 MHz: 航空無線航行
• 1240～1300 MHz: アマチュア無線（23 cm帯）
• 1300～1350 MHz: 長距離レーダーシステム
• 1350～1390 MHz: 試験場における軍用航空管制および移動テレメトリシステム
• 1390～1395MHz: 無線医療テレメトリサービスの提案。TerreStarは期限までにサービスを提供できなかった。^[13]
• 1395～1400 MHz: 無線医療テレメトリサービス
• 1400～1427 MHz: 地球探査、電波天文学、宇宙研究
• 1427～1432 MHz: 無線医療テレメトリサービス
• 1432～1435MHz: 無線医療テレメトリサービスの提案。TerreStarは期限までにサービスを提供できなかった。^[13]
• 1435～1525 MHz: 主に航空移動テレメトリ用の軍事利用（そのため、カナダ/ヨーロッパとは異なり、デジタル音声放送には利用できません）
• 1525–1559 MHz: Skyterraダウンリンク（Ligadoは地上使用のFCC許可を申請中^[14]）
  • 1526～1536 MHz: 提案されているLigadoダウンリンク
  • 1536～1559 MHz: 提案されたガードバンド
• 1559～1610 MHz:無線航法衛星サービス(RNSS) 上位 L バンド
  • 1563～1587 MHz: GPS L1バンド
  • 1593～1610 MHz: GLONASS G1バンド
  • 1559–1591 MHz:ガリレオE1バンド（GPS L1と重複^[15]）
• 1610～1660.5 MHz: モバイル衛星サービス
  • 1610–1618:グローバルスターアップリンク
  • 1618–1626.5 MHz:イリジウムアップリンクおよびダウンリンク^[14]
  • 1626.5–1660.5 MHz: Skyterraアップリンク（Ligadoは地上波使用のFCC許可を申請中^[14]）
    • 1627.5～1637.5 MHz: 提案されたLigadoアップリンク1
    • 1646.5～1656.5 MHz: 提案されたLigadoアップリンク2
• 1660.5～1668.4 MHz: 電波天文学観測。送信は禁止されています。
• 1668.4～1670 MHz: 電波天文学観測。気象観測気球は事前通知後にこの周波数帯域を利用する場合があります。
• 1670～1675MHz:バージニア州ワロップス島、メリーランド州グリーンベルト、アラスカ州フェアバンクスの3つの地球局への静止運用環境衛星通信。この帯域での全国ブロードバンドサービスライセンスは、クラウンキャッスルインターナショナル社の子会社が保有しており、同社はリガドネットワークスと協力してサービスを提供しようとしている。^[16]
• 1675～1695 MHz: 気象連邦ユーザー
• 1695～1780 MHz: AWS携帯電話アップリンク (UL) 運用帯域
  • 1695～1755 MHz: AWS-3 ブロック A1 および B1
  • 1710～1755 MHz: AWS-1 ブロック A、B、C、D、E、F
  • 1755～1780 MHz: AWS-3ブロックG、H、I、J（2025年までにさまざまな連邦機関が移行予定^[17]）
• 1780～1850 MHz: 連邦政府専用 (空軍衛星通信、陸軍の携帯電話のような通信システム、その他の機関)
• 1850～1920 MHz: PCS 携帯電話 - ブロックの順序は A、D、B、E、F、C、G、H です。A、B、C = 15 MHz、D、E、F、G、H = 5 MHz
• 1920～1930 MHz: DECT コードレス電話
• 1930～2000 MHz: PCS 基地局 - 順序は A、D、B、E、F、C、G、H ブロック。A、B、C = 15 MHz、D、E、F、G、H = 5 MHz
• 2000～2020 MHz: 下位 AWS-4 ダウンリンク (モバイルブロードバンド)
• 2020～2110 MHz: 有線空中線中継業務、地域テレビ送信業務、テレビ放送補助業務、地球探査衛星業務
• 2110～2200 MHz: AWSモバイルブロードバンドダウンリンク
  • 2110～2155 MHz: AWS-1 ブロック A、B、C、D、E、F
  • 2155～2180 MHz: AWS-3 ブロック G、H、I、J
  • 2180～2200 MHz: AWS-4上部
• 2200～2290 MHz: NASAの衛星追跡、テレメトリ、制御（宇宙から地球、宇宙から宇宙）
• 2290～2300 MHz: NASA 深宇宙ネットワーク
• 2300～2305 MHz: アマチュア無線（13 cm 帯、下位セグメント）
• 2305～2315 MHz: WCS モバイル ブロードバンド サービス アップリンク ブロック A および B
• 2315～2320MHz: WCSブロックC（AT&Tはスマートグリッドの導入を進めている^[18]）
• 2320～2345 MHz:衛星ラジオ(シリウスXM )
• 2345～2350MHz: WCSブロックD（AT&Tはスマートグリッドの導入を進めている^[18]）
• 2350～2360 MHz: WCS モバイル ブロードバンド サービス ダウンリンク ブロック A および B
• 2360～2390 MHz: 航空機着陸および安全システム
• 2390～2395 MHz: 航空機着陸および安全システム（12の空港に二次配備）、アマチュア無線
• 2395～2400 MHz: アマチュア無線（13 cm 帯、上部セグメント）
• 2400～2483.5 MHz: ISM、IEEE 802.11、802.11b、802.11g、802.11n 無線LAN、IEEE 802.15.4-2006、Bluetooth、無線操縦航空機（スペクトル拡散専用）、電子レンジ、Zigbee
• 2483.5～2495MHz: TD-LTEスモールセルに適したGlobalstarダウンリンクおよび地上低電力サービス^[19]
• 2495–2690MHz:教育放送およびブロードバンドラジオサービス^[20]
• 2690～2700 MHz: 電波天文学および宇宙研究用の受信専用範囲

• デジタル音声放送とその地域的実施
• 地上デジタルテレビ
• ザ・シング（盗聴器）

• 米国のケーブルテレビチャンネル周波数
• Tomislav Stimac、「周波数帯域の定義 (VLF、ELF など)」。IK1QFK ホームページ (vlf.it)。